DE102004053271A1 - Electrohydraulic servo valve - Google Patents

Electrohydraulic servo valve Download PDF

Info

Publication number
DE102004053271A1
DE102004053271A1 DE200410053271 DE102004053271A DE102004053271A1 DE 102004053271 A1 DE102004053271 A1 DE 102004053271A1 DE 200410053271 DE200410053271 DE 200410053271 DE 102004053271 A DE102004053271 A DE 102004053271A DE 102004053271 A1 DE102004053271 A1 DE 102004053271A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
pressure
control
actuator
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200410053271
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Kurz
Andreas Bertsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200410053271 priority Critical patent/DE102004053271A1/en
Priority to EP20050109508 priority patent/EP1655477B1/en
Priority to DE200550001239 priority patent/DE502005001239D1/en
Publication of DE102004053271A1 publication Critical patent/DE102004053271A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/025Hydraulically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/31Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Servoventil (1) einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem elektrisch ansteuerbaren Schaltventil (3) und einem hydraulisch ansteuerbaren Steuerventil (4). Das Schaltventil (3) weist einen elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktor (5) und einen damit antriebsgekoppelten Aktorkolben (6) auf, der zumindest teilweise in einem Aktorkolbenraum (8) des Schaltventils (3) angeordnet ist und der eine Steuerraumverbindung (7) zwischen einem Steuerraum (9) des Steuerventils (4) und dem Aktorkolbenraum (8) steuert, wobei der Aktorkolbenraum (8) mit einem aktorseitigen Rücklauf (17) verbunden ist. Das Steuerventil (4) weist einen Steuerkolben (18) auf, der den Steuerraum (9) stirnseitig begrenzt und der eine Druckraumverbindung (20) zwischen einem steuerventilseitigen Rücklauf (22) und einem Druckraum (21) des Steuerventils (4) steuert. An den Druckraum (21) ist eine Steuerleitung (24) angeschlossen, die mit einem Druckübersetzer und/oder mit wenigstens einer Düsennadel so verbunden ist, dass eine Druckabsenkung in der Steuerleitung (24) den Druckübersetzer zur Erzeugung eines Einspritzdrucks und/oder die Düsennadel zum Öffnen wenigstens eines Spritzlochs ansteuert. DOLLAR A Um den Aktor (5) vor Druckspitzen zu schützen, ist der aktorseitige Rücklauf (17) an den steuerventilseitigen Rücklauf (22) angeschlossen, wobei der aktorseitige Rücklauf (17) ein zum ...The invention relates to an electrohydraulic servo valve (1) of a fuel injection device for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, with an electrically controllable switching valve (3) and a hydraulically controllable control valve (4). The switching valve (3) has an electromagnetic or piezoelectric actuator (5) and a drive piston coupled thereto (6), which is at least partially disposed in an actuator piston chamber (8) of the switching valve (3) and a control chamber connection (7) between a control chamber (9) of the control valve (4) and the actuator piston chamber (8) controls, wherein the Aktorkolbenraum (8) with an actuator-side return (17) is connected. The control valve (4) has a control piston (18) which delimits the control chamber (9) at the end and which controls a pressure chamber connection (20) between a control valve-side return (22) and a pressure chamber (21) of the control valve (4). To the pressure chamber (21) a control line (24) is connected, which is connected to a pressure booster and / or with at least one nozzle needle so that a pressure reduction in the control line (24) the pressure booster for generating an injection pressure and / or the nozzle needle for Open at least one injection hole drives. DOLLAR A In order to protect the actuator (5) from pressure peaks, the actuator-side return (17) is connected to the control valve-side return (22), wherein the actuator-side return (17) is connected to the ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Servoventil einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The present invention relates to an electro-hydraulic servo valve a fuel injection device for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, having the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 103 25 245.9 vom 24.06.2003 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, die ein Servoventil der eingangs genannten Art aufweist. Das Servoventil umfasst ein elektrisch ansteuerbares Schaltventil sowie ein hydraulisch ansteuerbares Steuerventil. Das Schaltventil ist mit einem elektromagnetisch oder piezoelektrisch betätigbarem Aktor und mit einem damit antriebsgekoppelten Aktorkolben ausgestattet. Dieser Aktorkolben ist dabei zumindest teilweise in einem Aktorkolbenraum des Schaltventils angeordnet und steuert eine Steuerraumverbindung zwischen einem Steuerraum des Steuerventils und dem besagten Aktorkolbenraum. Desweiteren ist der Aktorkolbenraum mit einem aktorseitigen Rücklauf verbunden. Beim bekannten Servoventil begrenzt der Aktorkolben in seiner Schließstellung den Aktorkolbenraum an einer axialen Stirnseite.From the DE 103 25 245.9 from 24.06.2003 a fuel injection device is known, which has a servo valve of the type mentioned. The servo valve comprises an electrically controllable switching valve and a hydraulically controllable control valve. The switching valve is equipped with an electromagnetically or piezoelectrically operable actuator and with a drive-coupled actuator piston. This actuator piston is at least partially disposed in an actuator piston chamber of the switching valve and controls a control chamber connection between a control chamber of the control valve and said Aktorkolbenraum. Furthermore, the Aktorkolbenraum is connected to an actuator-side return. In the known servo valve of the actuator piston limited in its closed position the Aktorkolbenraum on an axial end face.

Das Steuerventil ist mit einem Steuerkolben ausgestattet, der den genannten Steuerraum stirnseitig begrenzt und der eine Druckraumverbindung zwischen einem steuerventilseitigen Rücklauf und einem Druckraum des Steuerventils steuert. An diesen Druckraum ist eine Steuerleitung angeschlossen, die mit einem Druckübersetzer der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und/oder mit wenigstens einer Düsennadel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung so verbunden ist, dass eine Druckabsenkung in der Steuerleitung den Druckübersetzer zur Erzeugung eines Einspritzdrucks bzw. die Düsennadel zum Öffnen wenigstens eines Spritzlochs ansteuert.The Control valve is equipped with a control piston, the said Control chamber frontally limited and a pressure space connection between a return valve-side return and a pressure space of the control valve controls. At this pressure room is a control line connected to a pressure intensifier the fuel injection device and / or at least one Nozzle needle of the fuel injector is connected so that a pressure drop in the control line the pressure intensifier for generating an injection pressure or the nozzle needle for opening at least one Spray hole drives.

Die beiden Rückläufe arbeiten bei geöffneten Ventilen auf unterschiedlichen Druckniveaus. Der aktorseitige Rücklauf arbeitet auf einem vergleichsweise niedrigen Druckniveau. Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass der Druck im aktorseitigen Rücklauf bei geöffnetem Schaltventil einen großen Einfluss auf die Funktion des Schaltventils ausübt. Insbesondere kann ein überhöhter Druck im Aktorkolbenraum die ordnungsgemäße Funktion des Schaltventils stark beeinträchtigen. Im Unterschied dazu herrscht im steuerventilseitigen Rücklauf ein deutlich höherer Druck, wobei es über die Steuerleitung zusätzlich zu vergleichsweise hohen Druckspitzen kommen kann. Um eine Wechselwirkung zwischen den beiden Rückläufen zu vermeiden, sind beim bekannten Servoventil die beiden Rückläufe aus einem das Schaltventil und das Steuerventil enthaltenden Ventilkörper separat herausgeführt und nicht oder nur bei einem vergleichsweise großen Abstand vom Aktorkolbenraum miteinander gekoppelt. Der Aufbau des bekannten Sevoventils bzw. einer damit ausgestatteten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch vergleichsweise bauraumintensiv.The both returns work with open valves at different pressure levels. The actuator return works at a comparatively low pressure level. It is of particular importance that the pressure in the actuator-side return is open Switching valve a big one Influence on the function of the switching valve exerts. In particular, an excessive pressure in the Aktorkolbenraum the proper operation of the switching valve severely impair. In contrast, there is a return in the control valve return significantly higher pressure, it's over the control line in addition can come to relatively high pressure peaks. To an interaction between the two returns Avoid the two returns are in the known servo valve a valve body containing the switching valve and the control valve separately led out and not or only at a relatively large distance from Aktorkolbenraum coupled together. The structure of the known Sevoventils or a fuel injection device equipped with it is characterized comparatively space-consuming.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Servoventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass das Servoventil bzw. eine damit ausgestattete Kraftstoffeinspritzeinrichtung vergleichsweise kompakt aufgebaut werden kann. Erreicht wird dies dadurch, dass zum einen der aktorseitige Rücklauf an den steuerventilseitigen Rücklauf angeschlossen ist und dabei ein zum Aktorkolbenraum hin sperrendes Rückschlagsperrventil enthält und/oder gedrosselt ist. Zum andern kommuniziert der Aktorkolbenraum mit wenigstens einem Ausgleichsraum, in dem zumindest ein elastisch komprimierbarer Ausgleichskörper angeordnet ist. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die unterschiedlichen Druckniveaus in den Rückläufen nur beim Öffnen des Schaltventils und des Steuerventils auftreten. In diesem Fall sind die beiden Rückläufe über das Rückschlagsperrventil bzw. über die Drosselung voneinander, zumindest im Hinblick auf Druckspitzen, entkoppelt. Der komprimierbare Ausgleichskörper ermöglicht bei geöffnetem Schaltventil eine Vergrößerung des im Aktorkolbenraums zur Aufnahme von Kraftstoff aus dem Steuerraum zur Verfügung stehenden Volumens. Auf diese Weise kann der Atkorkolbenraum auch dann vom Steuerraum kommenden Kraftstoff aufnehmen, wenn der aktorseitige Rücklauf durch den im steuerventilseitigen Rücklauf überhöhten Druck gesperrt ist. In diesem Fall wird der Ausgleichskörper komprimiert und gibt dadurch das benötigte zusätzliche Volumen frei. Da es aufgrund der erfindungsgemäßen Bauweise nicht mehr erforderlich ist, die beiden Rückläufe erst bei einem relativ großen Abstand vom Aktorkolbenraum miteinander zu verbinden, kann das erfindungsgemäße Servoventil vergleichsweise kompakt bauen. Gleichzeitig werden über das Rückschlagsperrventil bzw. die Drosselung im aktorseitigen Rücklauf nachteilige Auswirkungen des im steuerventilseitigen Rücklauf überhöhten Druckniveaus auf die Funktionsweise des Schaltventils ausgeschlossen oder zumindest reduziert.The Servo valve according to the invention With the features of claim 1 has the advantage over that of the servo valve or a fuel injection device equipped therewith comparatively can be built compact. This is achieved by the fact that on the one hand the feedback on the part of the actuator to the control valve side return is connected and thereby blocking the Aktorkolbenraum out Check stop valve contains and / or throttled. On the other hand, the actuator piston chamber communicates with at least one compensation space, in which at least one elastic Compressible compensation body is arranged. The invention is based on the knowledge that the different pressure levels in the recirculation only when opening the switching valve and the control valve occur. In this case, the two are Returns over the Check stop valve or over the throttling of each other, at least with regard to pressure peaks, decoupled. The compressible balancing body allows when open Switching valve an enlargement of the in Aktorkolbenraums for receiving fuel from the control room to disposal standing volume. In this way, the at-cork piston space can also then pick up fuel coming from the control room when the actuator-side return by the excessive pressure in the control valve side return Is blocked. In this case, the compensation body is compressed and thereby gives the needed additional Volume free. Since it is no longer necessary due to the construction according to the invention is, the two returns only at a relatively large Distance from Aktorkolbenraum connect to each other, the servo valve according to the invention build comparatively compact. At the same time, about the Check stop valve or the throttling in the actuator-side return disadvantageous effects of the pressure in the control valve side return excessive pressure levels on the operation of the switching valve excluded or at least reduced.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der aktorseitige Rücklauf innerhalb eines Ventilkörpers, der das Steuerventil und das Schaltventil enthält, an den steuerventilseitigen Rücklauf angeschlossen sein. In der Folge ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise für das Servoventil.According to one particularly advantageous embodiment can the actuator-side return within a valve body, which contains the control valve and the switching valve, connected to the control valve side return be. As a result, results in a particularly compact design for the Servo valve.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei welcher der wenigstens eine Ausgleichskörper so dimensioniert ist, dass er bei einem sich in einer Schließstellung des Schaltventils im Aktorkolbenraum einstellenden Ausgangsdruck entspannt ist und bei geöffnetem Schaltventil durch den im Aktorkolben ansteigenden Druck komprimiert wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass das zur Aufnahme von Kraftstoff bereitgestellte Volumen im Aktorkolbenraum bei geschlossenem Schaltventil automatisch durch Dekrompression des Ausgleichskörpers verkleinert wird, um Kraftstoff aus dem Aktorkolbenraum auszutreiben. Bei geschlossenem Schaltventil ist zwangsläufig auch das Steuerventil geschlossen, wodurch das Druckniveau im steuerventilseitigen Rücklauf soweit absinkt, dass der Aktorkolbenraum über den aktorseitigen Rücklauf in den steuerventilseitigen Rücklauf entspannt werden kann.Prefers becomes an embodiment in which the at least one compensating body is dimensioned in such a way that that he is at a in a closed position of the switching valve in the Aktorkolbenraum adjusting output pressure is relaxed and at open Switching valve compressed by the pressure rising in the actuator piston becomes. In this way it is achieved that for the absorption of fuel provided volume in Aktorkolbenraum with closed switching valve is automatically reduced by decompression of the compensation body to Expel fuel from the actuator piston chamber. When closed Switching valve is inevitable also closed the control valve, whereby the pressure level in the control valve side returns falls so far that the Aktorkolbenraum on the actuator return in the control valve side return can be relaxed.

Bei einer weiteren Ausführungsform können eine Drosselung der Steuerraumverbindung sowie die Dimensionierung des Ausgleichskörpers im Hinblick auf eine vorgegebene Öffnungszeit des Aktorkolbens ausgelegt sein. Während der Öffnungszeit ist der Aktorkolben geöffnet. Sofern mit dem Servoventil variable Öffnungszeiten realisiert werden können, wird für die Auslegung des Ausgleichskörpers bzw. für die Drosselung der Steuerraumverbindung die größte mögliche Öffnungszeit herangezogen. Die Dimensionierung der Drosselung der Steuerraumverbindung sowie des Ausgleichskörpers erfolgt dabei so, dass während dieser Öffnungszeit kein vollständiger Druckausgleich zwischen Aktorkolbenraum und Steuerraum stattfinden kann. Mit anderen Worten, durch die Steuerraumverbindung kann bei geöffnetem Aktorkolben stets soviel Kraftstoff abfliesen, dass am Steuerkolben keine in Schließrichtung wirksame resultierende Kraft entsteht. In der Folge bleibt auch der Steuerkolben geöffnet.at a further embodiment can one Throttling the control room connection and the dimensioning of compensation body with regard to a predetermined opening time of the actuator piston be designed. While the opening time the actuator piston is open. If variable opening times are realized with the servo valve can, will for the Design of the compensation body or for the throttling of the control room connection used the largest possible opening time. The Dimensioning the throttling of the control room connection and the compensation body takes place in such a way that during this opening time not complete Pressure equalization between actuator piston chamber and control room take place can. In other words, through the control room connection can at open Actuator piston always drain so much fuel that on the spool none in the closing direction effective resulting force arises. In the consequence remains also the Control piston opened.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Ausgleichskörper ein Hohlkörper sein, der mit einer elastisch verformbaren Hülle ausgestattet ist, die mit einem Gas befüllt ist. Ein derartiger Ausgleichskörper kann bei einem bereits relativ kleinem Druckanstieg eine vergleichsweise große Kompressionswirkung zeigen, da im wesentlichen nur das von der Hülle eingeschlossene Gas komprimiert wird. Der Ausgleichskörper ermöglicht somit eine effektive Volumenvergrößerung, was eine kompakte Bauweise für das Servoventil unterstützt.According to one preferred embodiment the compensation body a hollow body be equipped with an elastically deformable shell, with filled a gas is. Such a compensation body can be a comparatively at an already relatively small increase in pressure size Compression effect, since essentially only the enclosed by the shell Gas is compressed. The compensation body thus enables an effective Increase in volume, what a compact design for the servo valve is supported.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäße Servoventils ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the servo valve according to the invention arise from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures the drawing.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Servoventils sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.embodiments the servo valve according to the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below.

Die einzige 1 zeigt einen vereinfachten Längsschnitt durch ein Servoventil nach der Erfindung.The only 1 shows a simplified longitudinal section through a servo valve according to the invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Entsprechend 1 umfasst ein elektrohydraulisches Servoventil 1 einer im Übrigen nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung einen Ventilkörper 2, in dem ein elektrisch ansteuerbares Schaltventil 3 sowie ein hydraulisch ansteuerbares Steuerventil 4 untergebracht sind. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung dient dabei zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.Corresponding 1 includes an electro-hydraulic servo valve 1 a fuel injector, not otherwise shown, a valve body 2 in which an electrically controllable switching valve 3 and a hydraulically controllable control valve 4 are housed. The fuel injection device serves for the injection of fuel into the combustion chambers of an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle.

Das Schaltventil 3 umfasst einen elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktor 5 sowie einen damit antriebsgekoppelten bzw. damit antreibbaren Aktorkolben 6. Der Aktorkolben 6 dient zum Steuern einer hydraulischen Steuerraumverbindung 7 zwischen einem Aktorkolbenraum 8 des Schaltventils 3 und einem Steuerraum 9 des Steuerventils 4. Im Aktorkolbenraum 8 ist der Aktorkolben 6 zumindest teilweise angeordnet. Bedeutsam ist dabei, dass der Aktorkolbenraum 8 zumindest teilweise durch den Aktor 5 begrenzt ist, insbesondere bei geschlossenem Schaltventil 3, also geschlossenem Aktorkolben 6.The switching valve 3 includes an electromagnetic or piezoelectric actuator 5 as well as a drive-coupled or thus drivable actuator piston 6 , The actuator piston 6 serves to control a hydraulic control room connection 7 between an actuator piston chamber 8th the switching valve 3 and a control room 9 of the control valve 4 , In the actuator piston room 8th is the actuator piston 6 at least partially arranged. It is important that the actuator piston chamber 8th at least partially by the actor 5 is limited, especially when the switching valve is closed 3 , ie closed actuator piston 6 ,

Der Aktorkolben 6 wirkt an seinem vom Aktor 5 abgewandten Ende mit einem ersten Ventilsitz 10 zusammen, wobei der Aktorkolben 6 an diesem Ende im vorliegenden Fall einen Kugelkörper trägt. Auf diese Weise steuert der Aktorkolben 6 eine zum Steuerraum 9 führende Steuerbohrung 11, die zweckmäßig gedrosselt ist oder selbst als Drossel ausgestaltet ist.The actuator piston 6 acts on his from the actor 5 opposite end with a first valve seat 10 together, the actuator piston 6 carries a ball body at this end in the present case. In this way, the actuator piston controls 6 one to the control room 9 leading control bore 11 , which is suitably throttled or even designed as a throttle.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Aktor 5 als Elektromagnet ausgestaltet. Zu diesem Zweck trägt der Aktorkolben 6 an seinem dem Aktor 5 zugewandten Ende einen Anker 12, der vom Aktor 5 angezogen werden kann. Im Übrigen ist der Aktorkolben 6 in einer Aktorkolbenführung 13 hubverstellbar gelagert.In the embodiment shown here, the actuator 5 designed as an electromagnet. For this purpose, the actuator piston carries 6 at his the actor 5 facing end of an anchor 12 , the actor 5 can be attracted. Incidentally, the actuator piston 6 in an actuator piston guide 13 adjustable in height.

Das Schaltventil 3 umfasst außerdem einen Federraum 14, in dem eine Schließdruckfeder 15 angeordnet ist. Die Schließdruckfeder 15 ist einenends am Ventilkörper 2 und anderenends am Aktorkolben 6 abgestützt und treibt auf diese Weise den Aktorkolben 6 in dessen Schließrichtung an. Der Federraum 14 kommuniziert mit dem Aktorkolben 8 und zwar bei geschlossenem Aktorkolben 6, um den Anker 12 herum und bei geöffnetem Aktorkolben 6 z. B. durch Quernuten 16, die stirnseitig am Anker 12 ausgebildet sind.The switching valve 3 also includes a spring chamber 14 in which a closing pressure spring 15 is arranged. The closing pressure spring 15 is one end on the valve body 2 and at the other end on the actuator piston 6 supported and drives in this way the actuator piston 6 in the closing direction. The spring chamber 14 communicates with the actuator piston 8th namely with the actuator piston closed 6 to the anchor 12 around and with the actuator piston open 6 z. B. by transverse grooves 16 , the front side of the anchor 12 are formed.

Des Weiteren ist der Aktorkolbenraum 8 direkt oder indirekt über interne Pfade an einen aktorseitigen Rücklauf 17 angeschlossen.Furthermore, the actuator piston chamber 8th directly or indirectly via internal paths to an actuator-based response 17 connected.

Das Steuerventil 4 enthält einen Steuerkolben 18, der in einer Steuerkolbenführung 19 hubverstellbar gelagert ist. Dabei begrenzt der Steuerkolben 18 den Steuerraum 9 axial und dient zur Steuerung einer Druckraumverbindung 20 zwischen einem Druckraum 21 des Steuerventils 4 und einem steuerventilseitigem Rücklauf 22. Hierzu wirkt der Steuerkolben 18 an seinem vom Steuerraum 9 abgewandten Ende mit einem zweiten Sitz 23 zusammen. An den Druckraum 21 ist eine Steuerleitung 24 angeschlossen. Diese Steuerleitung 24 führt zu einem nicht gezeigten Druckübersetzer der Kraftstoffeinspritzeinrichtung. Zusätzlich oder alternativ führt die Steuerleitung 24 zu wenigstens einer, hier nicht gezeigten Düsennadel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung. Des Weiteren ist die Steuerleitung 24 an einer hier nicht gezeigten Stelle mit einer Hochdruckleitung verbunden, die im Betrieb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung unter Hochdruck stehenden Kraftstoff bereitstellt. Bei einem sogenannten „Common-Rail-System" sind mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen mit einer gemeinsamen Kraftstoffhochdruckleitung ausgestattet.The control valve 4 contains a control piston 18 working in a control piston guide 19 is mounted adjustable in stroke. The control piston limits 18 the control room 9 axial and serves to control a pressure chamber connection 20 between a pressure room 21 of the control valve 4 and a control valve side return 22 , For this purpose, the control piston acts 18 at his from the control room 9 opposite end with a second seat 23 together. To the pressure room 21 is a control line 24 connected. This control line 24 leads to a pressure intensifier of the fuel injection device, not shown. Additionally or alternatively, the control line leads 24 to at least one, not shown here nozzle needle of the fuel injector. Furthermore, the control line 24 connected at a location not shown here with a high-pressure line, which provides high-pressure fuel during operation of the fuel injection device. In a so-called "common rail system" several fuel injection devices are equipped with a common high-pressure fuel line.

Die Verbindung der Steuerleitung 24 mit dem Druckübersetzer bzw. mit der wenigstens einen Düsennadel erfolgt dabei so, dass eine Druckabsenkung in der Steuerleitung 24 eine Ansteuerung des Druckübersetzers zur Erzeugung eines über dem Hochdruck liegenden Einspritzdrucks und/oder eine Ansteuerung der wenigstens einen Düsennadel zum Öffnen wenigstens eines Spritzlochs bewirkt. Die Funktionsweise einer derartigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist beispielsweise in der eingangs erwähnten DE 103 28 245.9 vom 24.06.2003 näher erläutert, so dass insoweit auf dieses Dokument verwiesen werden kann. Im übrigen wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme der Inhalt des genannten Dokuments zum Inhalt der vorliegenden Erfindung hinzugefügt.The connection of the control line 24 with the pressure intensifier or with the at least one nozzle needle takes place so that a pressure drop in the control line 24 a control of the pressure booster for generating an overlying the high pressure injection pressure and / or a control of the at least one nozzle needle for opening at least one injection hole causes. The operation of such a fuel injection device is, for example, in the aforementioned DE 103 28 245.9 of 24.06.2003, so that reference can be made to this document. Moreover, the content of said document is added to the content of the present invention by express reference.

Beim erfindungsgemäßen Servoventil 1 ist nun der aktorseitige Rücklauf 17 an den steuerventilseitigen Rücklauf 22 angeschlossen. Dabei ist im aktorseitigen Rücklauf 17 ein Rückschlagsperrventil 25 angeordnet, das zum Aktorkolbenraum 8 hin sperrt und dementsprechend zum steuerventilseitigen Rücklauf 22 hin öffnet. Dabei kann es durchaus vorgesehen sein, dass das Rückschlagsperrventil 25 mittels einer Feder 26 in seine Sperrstellung federbelastet vorgespannt ist. Zusätzlich oder alternativ zum Rückschlagsperrventil 25 kann der aktorseitige Rücklauf 17 gedrosselt sein, was hier durch eine Drossel 27 angedeutet ist. Eine derartige Drossel 27 kann an bzw. innerhalb der aktorseitigen Rücklaufs 17 grundsätzlich an beliebiger Stelle ausgestaltet sein. Ebenso ist die Positionierung des Rückschlagsperrventils 25 am oder im aktorseitigen Rücklauf 17 grundsätzlich beliebig. Insbesondere ist es auch möglich, die Drossel 27 in das Rückschlagsperrventil 25 zu integrieren, insbesondere durch einen entsprechend gedrosselten Durchströmungspfad bei geöffnetem Rückschlagsperrventil 25.When Servo valve according to the invention 1 is now the feedback on the actuator side 17 to the control valve side return 22 connected. Here is in the actuator-side return 17 a non-return valve 25 arranged, to the actuator piston chamber 8th locks out and accordingly to the control valve side return 22 opens. It may well be provided that the check valve 25 by means of a spring 26 biased spring loaded in its blocking position. Additionally or alternatively to the non-return valve 25 can the actuator-side return 17 be throttled, which is here by a throttle 27 is indicated. Such a throttle 27 can be at or within the actuator return 17 basically be configured at any point. Likewise, the positioning of the non-return valve 25 on or in the actuarial return 17 basically arbitrary. In particular, it is also possible to use the throttle 27 in the non-return valve 25 to integrate, in particular by a correspondingly throttled Durchströmungspfad with open check valve 25 ,

1 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Bauweise realisiert ist. Denn die Anbindung des aktorseitigen Rücklaufs 17 an den steuerventilseitigen Rücklauf 22 erfolgt hier vollständig innerhalb des Ventilkörpers 2. Hierdurch baut das Servoventil 1 besonders kompakt. 1 shows an embodiment in which an important advantage of the construction according to the invention is realized. Because the connection of the actuator return 17 to the control valve side return 22 takes place here completely within the valve body 2 , This builds the servo valve 1 very compact.

Das erfindungsgemäße Servoventil 1 ist außerdem mit wenigstens einem Ausgleichsraum 28 bzw. 28' ausgestattet. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind zwei alternative Beispiele für derartige Ausgleichsräume 28, 28' wiedergegeben, die zweckmäßig alternativ zueinander realisiert werden. Grundsätzlich können die gezeigten Alternativen auch kumuliert zur Anwendung kommen. Jeder Ausgleichsraum 28, 28' kommuniziert mit dem Aktorkolbenraum 8 und enthält jeweils wenigstens einen Ausgleichskörper 29 bzw. 29'. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält jeder Ausgleichsraum 28, 28' jeweils nur einen Ausgleichskörper 29, 29', was jedoch ohne Beschränkung der Allgemeinheit anzusehen ist. Jeder Ausgleichskörper 29, 29' ist so gestaltet, dass er elastisch komprimierbar ist. Beispielsweise kann ein solcher Ausgleichskörper 29, 29' – wie hier – als Hohlkörper ausgestalte sein. Der Ausgleichskörper 29, 29' besteht dann aus einer elastisch verformbaren Hülle 30 bzw. 30', die hermetisch dicht ein Gasvolumen 31 bzw. 31' umschließt. Beispielsweise besteht die Hülle 30, 30' aus einem gasdichten Kunststoff oder Gummi.The servo valve according to the invention 1 is also with at least one compensation room 28 respectively. 28 ' fitted. In the embodiment shown here, two alternative examples of such compensation spaces 28 . 28 ' reproduced, which are expediently realized alternatively to each other. In principle, the alternatives shown can also be used cumulatively. Every compensation room 28 . 28 ' communicates with the actuator piston chamber 8th and each contains at least one compensating body 29 respectively. 29 ' , In the present embodiment, each equalization space contains 28 . 28 ' only one compensation body 29 . 29 ' , which, however, is to be considered without restriction of generality. Every balance body 29 . 29 ' is designed so that it is elastically compressible. For example, such a compensation body 29 . 29 ' - As here - be configured as a hollow body. The compensation body 29 . 29 ' then consists of an elastically deformable shell 30 respectively. 30 ' , the hermetically sealed a gas volume 31 respectively. 31 ' encloses. For example, the shell exists 30 . 30 ' made of a gas-tight plastic or rubber.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der eine Ausgleichsraum 28 am axialen Ende des Federraums 14 angeordnet und kommuniziert mit diesem über eine entsprechende Bohrung 32. Bei der zweiten Alternative ist der Ausgleichsraum 28' im Ventilkörper 2 bzw. im Aktor 5 ausgespart. Dabei ist dieser Ausgleichsraum 28' als Ringraum gestaltet, der sich koaxial zur Hubrichtung des Aktorkolbens 6 erstreckt. Dieser ringförmige Ausgleichsraum 28' kommuniziert hier mit dem Federraum 14 durch Bohrungen 33, die in einer Hülse 34, welche die Schließdruckfeder 15 koaxial umhüllt, ausgebildet sind.In the embodiment shown here is the one compensation space 28 at the axial end of the spring chamber 14 arranged and communicates with this via a corresponding hole 32 , The second alternative is the equalization room 28 ' in the valve body 2 or in the actuator 5 spared. Here is this compensation room 28 ' designed as an annular space, which is coaxial with the stroke direction of the actuator piston 6 extends. This annular compensation space 28 ' communicates here with the spring chamber 14 through holes 33 in a sleeve 34 which the closing pressure spring 15 Coaxially wrapped, are formed.

Bevorzugt wird der Ausgleichsraum 28 bzw. 28' durch einen Abschnitt des Aktorkolbenraums 8 bzw. durch einen Abschnitt eines anderen Raums, wie z. B. des Federraums 14, der mit dem Aktorkolbenraum 8 kommuniziert, gebildet, wobei dieser Raumabschnitt im Ventilkörper 2 ohnehin vorhanden ist, so dass zur Realisierung des jeweiligen Ausgleichsraums 28, 28' keine bauliche Änderung am jeweiligen Servoventil 1 durchgeführt werden muss. Die Realisierung des Servoventils 1 wird dadurch vereinfacht.The compensation chamber is preferred 28 respectively. 28 ' through a portion of the actuator piston space 8th or through a section of another room, such. B. the spring chamber 14 that with the actuator piston chamber 8th communicates, formed, this space portion in the valve body 2 is present anyway, so that the realization of the respective compensation space 28 . 28 ' no structural change to the respective servo valve 1 must be performed. The realization of the servo valve 1 is simplified.

Das erfindungsgemäße Servoventil 1 arbeitet wie folgt:
In einem Ausgangszustand ist das Servoventil 1 geschlossen, das heißt sowohl das Schaltventil 3 als auch das Steuerventil 4 sind geschlossen. In der Folge sind die Steuerraumverbindung 7 und die Druckraumverbindung 20 gesperrt. In der Steuerleitung 24 herrscht der Kraftstoffhochdruck, also der Raildruck. In der Folge herrscht der Kraftstoffhochdruck auch im Druckraum 21 und über einen Pfad 35 auch im Steuerraum 9. Der steuerventilseitige Rücklauf 22 führt zu einem für das Steuerventil 4 und das Schaltventil 3 gemeinsamen Rücklaufsystem 36, in dem ein vergleichsweise niedriger Systemdruck, z. B. Umgebungsdruck, herrscht. In der Folge herrscht der niedrige Systemdruck auch im aktorseitigen Rücklauf 17. In Abhängigkeit der Dimensionierung der Schließfeder 26 stellt sich im Aktorkolbenraum 8 ein entsprechender Ausgangsdruck oder Aktordruck ein, der ebenfalls vergleichsweise niedrig dimensioniert ist und beispielsweise kleiner als 5 bar und vorzugsweise kleiner als 3 bar sein kann. Sofern das Rückschlagsperrventil 25 keine Schließfeder 26 aufweist oder insgesamt durch die Drossel 27 ersetzt ist, stellt sich im Aktorkolben 8 ebenfalls der niedrige Systemdruck ein.
The servo valve according to the invention 1 works as follows:
In an initial state is the servo valve 1 closed, that is both the switching valve 3 as well as the control valve 4 are closed. The result is the control room connection 7 and the pressure chamber connection 20 blocked. In the control line 24 the fuel high pressure prevails, ie the rail pressure. As a result, the high fuel pressure prevails in the pressure chamber 21 and about a path 35 also in the control room 9 , The control valve return 22 leads to one for the control valve 4 and the switching valve 3 common return system 36 in which a comparatively low system pressure, z. B. ambient pressure prevails. As a result, the low system pressure also prevails in the actuator-side return 17 , Depending on the dimensioning of the closing spring 26 arises in the actuator piston chamber 8th a corresponding output pressure or actuator pressure, which is also comparatively low dimensioned and, for example, may be less than 5 bar and preferably less than 3 bar. If the check valve 25 no closing spring 26 or in total through the throttle 27 is replaced, is in the actuator piston 8th also the low system pressure.

Zum Initiieren einer Kraftstoffeinspritzung muss in der Steuerleitung 24 der Druck abgesenkt werden. Zu diesem Zweck wird zunächst das Schaltventil 3 elektrisch zum Öffnen angesteuert. Beispielsweise wird der Aktor 5 bestromt, um einen Öffnungshub in den Aktorkolben 6 einzuleiten. Sobald der Aktorkolben 6 von seinem Sitz 10 abhebt, ist die Steuerverbindung 7 geöffnet. In der Folge kommt es im Steuerraum 9 zu einem Druckabfall. Gleichzeitig steigt der Druck im Aktorkolbenraum 8 an. Dieser Druckanstieg im Aktorkolbenraum 8 ist zunächst nur gering, da sich dieser über das Rückschlagsperrventil 25 bzw. über die Drossel 27 durch den aktorseitigen Rücklauf 17 wieder entspannen kann. Der Druckabfall im Druckraum 9 führt im Steuerkolben 1S zu einer resultierenden Öffnungskraft, die den Steuerkolben 18 von seinem Sitz 23 abhebt. In der Folge wird die Druckraumverbindung 20 geöffnet. Dadurch kommuniziert die Steuerleitung 24 nunmehr direkt mit dem steuerventilseitigen Rücklauf 22, was zum gewünschten Druckabfall in der Steuerleitung 24 führt. Der Druckabfall in der Steuerleitung 24 geht jedoch mit einem Druckanstieg im steuerventilseitigen Rücklauf 22 einher, was ebenfalls zu einem Druckanstieg in dem damit verbundenen aktorseitigen Rücklauf 17 führt. Dieser Druckanstieg kann sich jedoch nicht bis in den Aktorraum 8 fortpflanzen, da in dieser Richtung das Rückschlagsperrventil 25 sperrt. Entsprechendes gilt auch für pulsartige Druckspitzen, die sich durch den Betrieb des Druckübersetzers bzw. der Düsennadel durch die Steuerleitung 24 bis in die Rückläufe 22 und 17 ausbreiten können, jedoch nicht bis in den Aktorkolbenraum 8.To initiate a fuel injection must be in the control line 24 the pressure is lowered. For this purpose, first the switching valve 3 electrically controlled to open. For example, the actuator 5 energized to an opening stroke in the actuator piston 6 initiate. As soon as the actuator piston 6 from his seat 10 takes off, is the control connection 7 open. As a result, it comes in the control room 9 to a pressure drop. At the same time, the pressure in the actuator piston chamber increases 8th at. This pressure increase in Aktorkolbenraum 8th is initially only small, as this on the check valve 25 or via the throttle 27 through the actor-side return 17 can relax again. The pressure drop in the pressure room 9 leads in the control piston 1S to a resulting opening force, the control piston 18 from his seat 23 takes off. As a result, the pressure chamber connection 20 open. As a result, the control line communicates 24 now directly with the control valve side return 22 what the desired pressure drop in the control line 24 leads. The pressure drop in the control line 24 However, with a pressure increase in the control valve side return 22 This also leads to an increase in pressure in the associated actuator-side return 17 leads. However, this pressure increase can not reach the actuator room 8th propagate because in this direction the check valve 25 locks. The same applies to pulse-like pressure peaks, resulting from the operation of the pressure booster or the nozzle needle through the control line 24 to the returns 22 and 17 can spread, but not into the Aktorkolbenraum 8th ,

Eine entsprechende Sperrwirkung kann auch mit Hilfe der Drossel 27 erzielt werden, da die hier geschilderten Vorgänge mit einer hohen Dynamik ablaufen.A corresponding blocking effect can also be with the help of the throttle 27 be achieved, since the processes described here proceed with a high degree of dynamics.

Da nun einerseits durch den relativen Überdruck im aktorseitigen Rücklauf 17 ein abströmen von Kraftstoff aus dem Aktorkolbenraum 8 verhindert wird und da andererseits ein Einströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 in den Aktorkolbenraum 8 nicht beendet werden darf, um ein vorzeitiges Schließen des Steuerkolbens 18 zu vermeiden, ist der wenigstens eine Ausgleichskörper 29, 29' so dimensioniert, dass er sich in diesem Betriebszustand von den im Aktorkolbenraum 8 herrschenden Drücken komprimieren lässt. Auf diese Weise wird im Ausgleichsraum ein zusätzliches Volumen geschaffen, was ein Nachströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 in den Aktorkolbenraum 8 ermöglicht. Zweckmäßig ist die Dimensionierung des jeweiligen Ausgleichskörpers 29, 29' so gewählt, dass bei der längsten möglichen Öffnungszeit des Aktorkolbens 6 ein vollständiger Druckausgleich zwischen Aktorkolbenraum 8 und Steuerraum 9 vermieden werden kann. Es ist klar, dass hierzu auch die Drosselung der Steuerbohrung 11 in entsprechender Weise dimensioniert sein muss, so dass zum einen hinreichend Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 abfließen, zum andern jedoch nicht zuviel Kraftstoff in den Aktorkolbenraum 8 hinein fließen kann.Since now on the one hand by the relative pressure in the actuator-side return 17 a flow of fuel from the Aktorkolbenraum 8th is prevented and on the other hand, an inflow of fuel from the control room 9 in the actuator piston chamber 8th may not be terminated to premature closure of the control piston 18 to avoid is the at least one compensation body 29 . 29 ' dimensioned so that it is in this operating state of the Aktorkolbenraum 8th compressing prevailing pressures. In this way, an additional volume is created in the expansion chamber, resulting in a subsequent flow of fuel from the control room 9 in the actuator piston chamber 8th allows. The dimensioning of the respective compensation body is expedient 29 . 29 ' chosen so that at the longest possible opening time of the actuator piston 6 a complete pressure equalization between Aktorkolbenraum 8th and control room 9 can be avoided. It is clear that this also the throttling of the control bore 11 must be dimensioned in a corresponding manner, so that on the one hand sufficient fuel from the control room 9 but not too much fuel into the actuator piston chamber 8th can flow into it.

Desweiteren werden die Drossel 27 bzw. das Rückschlagsperrventil 25 sowie der wenigstens eine Ausgleichskörper 29, 29' so aufeinander abstimmt, dass im genannten Schaltzustand, also bei geöffnetem Schaltventil 3 im Aktorkolbenraum 8 nur ein vorbestimmter Druckanstieg bis zu einem vorbestimmten Maximaldruck entstehen kann. Dieser Maximaldruck ist dabei kleiner als der Druck im Steuerraum 9 bei geöffnetem Schaltventil 3 und größer als der Druck im aktorseitigen Rücklauf 17 bei geschlossenem Schaltventil 3.Furthermore, the throttle 27 or the non-return valve 25 and the at least one compensating body 29 . 29 ' coordinated so that in the above switching state, ie with open switching valve 3 in the actuator piston chamber 8th only a predetermined increase in pressure can occur up to a predetermined maximum pressure. This maximum pressure is smaller than the pressure in the control room 9 with open switching valve 3 and greater than the pressure in the actuator-side return 17 with closed switching valve 3 ,

Zum Beenden des Einspritzvorgangs muss der Druck in der Steuerleitung 24 wieder erhöht werden. Hierzu wird das Schaltventil 3 bei erreichen der jeweils gewünschten Öffnungszeit wieder gesperrt, d.h. die Bestromung des Aktors 5 wird beendet. In der Folge treibt die Schließdruckfeder 15 den Aktorkolben 6 in seinen Sitz 10. Hierdurch sperrt der Aktorkolben 6 die Steuerraumverbindung 7. Da danach kein weiterer Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 abfließen kann, erhöht sich im Steuerraum 9 der Druck auf. In der Folge stellt sich am Steuerkolben 18 eine in Schließrichtung wirkende resultierende Kraft ein, die den Steuerkolben 18 in dessen Sitz 23 verstellt. Anschließend ist auch die Druckraumverbindung 20 gesperrt, so dass sich nun in der Steuerleitung 24 sowie über den Pfad 35 auch im Steuerraum 9 wieder der Kraftstoffhochdruck einstellt. Desweiteren kann sich nun auch der steuerventilseitige Rücklauf 22 in das Rücklaufsystem 36 entspannen, wodurch sich der niedrige Systemdruck durch den steuerventilseitigen Rücklauf 22 zunächst bis in den aktorseitigen Rücklauf 17 und anschließend durch die Drossel 27 bzw. durch das Rückschlagsperrventil 25 bis in den Aktorkolbenraum 8 ausbreitet. Durch den Druckabfall im Aktorkolbenraum 8 auf den ursprünglichen Ausgangsdruck, kann sich nun der jeweilige Ausgleichskörper 29, 29' wieder entspannen. Hierdurch wird das Volumen des Ausgleichsraums 28, 28' und somit das mit dem Aktorkolbenraum 8 kommunizierende Volumen reduziert. Dies hat zur Folge, dass weiterer Kraftstoff aus dem Aktorkolbenraum 8 durch die Rückläufe 17, 22 ausgetrieben wird. Anschließend herrscht wieder der Ausgangszustand und das Servoventil 1 ist bereit für einen weiteren Einspritzvorgang.To end the injection process, the pressure in the control line 24 be increased again. For this purpose, the switching valve 3 locked again when reaching the respectively desired opening time, ie the energization of the actuator 5 will be terminated. As a result, the closing pressure spring drives 15 the actuator piston 6 in his seat 10 , This locks the actuator piston 6 the control room connection 7 , Since then no further fuel from the control room 9 can drain, increases in the control room 9 the pressure on. As a result, turns on the control piston 18 a force acting in the closing direction resulting force, the control piston 18 in his seat 23 adjusted. Subsequently, the pressure chamber connection 20 locked, so that now in the control line 24 as well as over the path 35 also in the control room 9 again the fuel high pressure sets. Furthermore, now also the control valve side return 22 in the return system 36 relax, resulting in the low system pressure through the control valve return 22 initially to the actuator-side return 17 and then through the throttle 27 or by the non-return valve 25 into the actuator piston chamber 8th spreads. Due to the pressure drop in the actuator piston chamber 8th on the original output pressure, can now be the respective compensation body 29 . 29 ' relax again. This will change the volume of the equalization chamber 28 . 28 ' and thus with the actuator piston chamber 8th communicating volume reduced. This has the consequence that more fuel from the Aktorkolbenraum 8th through the returns 17 . 22 is expelled. Subsequently, the initial state and the servo valve prevail again 1 is ready for another injection process.

Obwohl die vorliegende Beschreibung auf ein Servoventil 1 gerichtet ist, das Bestandteil einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung sein kann, ist klar, dass die vorliegende Erfindung auch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung erfassen soll, die mit einem derartigen Servoventil 1 ausgestattet ist.Although the present description is based on a servo valve 1 It should be understood that the present invention is also intended to cover a fuel injector associated with such a servo valve, which may be part of a fuel injector 1 Is provided.

11
Servoventilservo valve
22
Ventilkörpervalve body
33
Schaltventilswitching valve
44
Steuerventilcontrol valve
55
Aktoractuator
66
Aktorkolbenactuator piston
77
SteuerraumverbindungControl room connection
66
Aktorkolbenraumactuator piston
99
Steuerraumcontrol room
1010
erster Sitzfirst Seat
1111
Steuerbohrungcontrol bore
1212
Ankeranchor
1313
AktorkolbenführungAktorkolbenführung
1414
Federraumspring chamber
1515
SchließdruckfederClosing pressure spring
1616
Quernuttransverse groove
1717
aktorseitiger Rücklaufaktorseitiger returns
1616
Steuerkolbenspool
1919
SteuerkolbenführungControl piston guide
2020
DruckraumverbindungPressure chamber connection
2121
Druckraumpressure chamber
2222
steuerventilseitiger Rücklaufcontrol valve side returns
2323
zweiter Sitzsecond Seat
2424
Steuerleitungcontrol line
2525
RückschlagsperrventilCheck stop valve
2626
Schließfederclosing spring
2727
Drosselthrottle
2626
Ausgleichsraumcompensation space
2929
Ausgleichskörpercompensation body
3030
Hülleshell
3131
Gasvolumengas volume
3232
Bohrungdrilling
3333
Bohrungdrilling
3434
Hülseshell
3535
Pfadpath
3535
RücklaufsystemReturn system

Claims (11)

Elektrohydraulisches Servoventil einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, – mit einem elektrisch ansteuerbaren Schaltventil (3) und einem hydraulisch ansteuerbaren Steuerventil (4), – wobei das Schaltventil (3) einen elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktor (5) und einen damit antriebsgekoppelten Aktorkolben (6) aufweist, der zumindest teilweise in einem Aktorkolbenraum (8) des Schaltventils (3) angeordnet ist und der eine Steuerraumverbindung (7) zwischen einem Steuerraum (9) des Steuerventils (4) und dem Aktorkolbenraum (8) steuert, – wobei der Aktorkolbenraum (8) mit einem aktorseitigen Rücklauf (17) verbunden ist, – wobei das Steuerventil (4) einen Steuerkolben (18) aufweist, der den Steuerraum (9) stirnseitig begrenzt und der eine Druckraumverbindung (20) zwischen einem steuerventilseitigen Rücklauf (22) und einem Druckraum (21) des Steuerventils (4) steuert, – wobei an den Druckraum (21) eine Steuerleitung (24) angeschlossen ist, die mit einem Druckübersetzer und/oder mit wenigstens einer Düsennadel so verbunden ist, dass eine Druckabsenkung in der Steuerleitung (24) den Druckübersetzer zur Erzeugung eines Einspritzdrucks und/oder die Düsennadel zum Öffnen wenigstens eines Spritzlochs ansteuert, dadurch gekennzeichnet, – dass der aktorseitige Rücklauf (17) an den steuerventilseitigen Rücklauf (22) angeschlossen ist, – dass der aktorseitige Rücklauf (17) ein zum Aktorkolbenraum (8) hin sperrendes Rückschlagsperrventil (25) enthält und/oder gedrosselt ist, – dass der Aktorkolbenraum (8) mit wenigstens einem Ausgleichsraum (28, 28') kommuniziert, in dem wenigstens ein elastisch komprimierbarer Ausgleichskörper (29, 29') angeordnet ist.Electrohydraulic servo valve of a fuel injection device for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, - with an electrically controllable switching valve ( 3 ) and a hydraulically controllable control valve ( 4 ), - wherein the switching valve ( 3 ) an electromagnetic or piezoelectric actuator ( 5 ) and a drive-coupled actuator piston ( 6 ), which at least partially in an Aktorkolbenraum ( 8th ) of the switching valve ( 3 ) and which has a control room connection ( 7 ) between a control room ( 9 ) of the control valve ( 4 ) and the actuator piston space ( 8th ), wherein the actuator piston space ( 8th ) with an actuator-side return ( 17 ), the control valve ( 4 ) a control piston ( 18 ) having the control room ( 9 ) frontally limited and a pressure space connection ( 20 ) between a control valve-side return ( 22 ) and a pressure chamber ( 21 ) of the control valve ( 4 ), where - to the pressure chamber ( 21 ) a control line ( 24 ) is connected, which is connected to a pressure booster and / or with at least one nozzle needle so that a pressure reduction in the control line ( 24 ) controls the pressure booster for generating an injection pressure and / or the nozzle needle for opening at least one injection hole, characterized in that - the actuator-side return ( 17 ) to the control valve side return ( 22 ), that the actuator return ( 17 ) to the actuator piston space ( 8th ) non-return check valve ( 25 ) and / or throttled, - that the actuator piston space ( 8th ) with at least one compensation space ( 28 . 28 ' ) in which at least one elastically compressible compensation body ( 29 . 29 ' ) is arranged. Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aktorseitige Rücklauf (17) innerhalb eines das Steuerventil (4) und das Schaltventil (3) enthaltenden Ventilkörpers (2) an den steuerventilseitigen Rücklauf (22) angeschlossen ist.Servo valve according to claim 1, characterized gekenn draws that the actuator return ( 17 ) within a control valve ( 4 ) and the switching valve ( 3 ) containing valve body ( 2 ) to the control valve side return ( 22 ) connected. Servoventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagsperrventil (25) in seine Sperrstellung federbelastet vorgespannt ist.Servo valve according to claim 1 or 2, characterized in that the non-return valve ( 25 ) is biased spring loaded in its blocking position. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskörper (29, 29') so dimensioniert ist, dass er bei einem sich in einer Schließstellung des Schaltventils (3) im Aktorkolbenraum (8) einstellenden Ausgangsdruck entspannt ist und bei geöffnetem Schaltventil (3) durch den im Aktorkolbenraum (8) ansteigenden Druck komprimiert wird.Servo valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compensating body ( 29 . 29 ' ) is dimensioned so that it is in a in a closed position of the switching valve ( 3 ) in Aktorkolbenraum ( 8th ) output pressure is relaxed and with open switching valve ( 3 ) by the in Aktorkolbenraum ( 8th ) increasing pressure is compressed. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerraumverbindung (7) so gedrosselt ist und der Ausgleichskörper (29, 29') so dimensioniert ist, dass während einer Öffnungszeit des Aktorkolbens (6), während der der Aktorkolben (6) die Steuerraumverbindung (7) öffnet, kein vollständiger Druckausgleich zwischen Aktorkolbenraum (8) und Steuerraum (9) stattfindet.Servo valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control room connection ( 7 ) is throttled so and the compensation body ( 29 . 29 ' ) is dimensioned such that during an opening time of the actuator piston ( 6 ), while the actuator piston ( 6 ) the control room connection ( 7 ), no complete pressure equalization between actuator piston chamber ( 8th ) and control room ( 9 ) takes place. Servorventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselung des aktorseitigen Rücklaufs (17) und/oder das Rückschlagsperrventil (25) sowie der Ausgleichskörper (29, 29') so dimensioniert sind, dass sich bei geöffnetem Schaltventil (3) im Aktorkolbenraum (8) nur ein Druckanstieg bis zu einem vorbestimmten Maximaldruck einstellt, der kleiner ist als der Druck im Steuerraum (9) bei geöffnetem Schaltventil (3) und der größer ist als der Druck im aktorseitigen Rücklauf (17) bei geschlossenem Schaltventil (3).Servo valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the throttling of the actuator-side return ( 17 ) and / or the check valve ( 25 ) and the compensation body ( 29 . 29 ' ) are dimensioned so that when open switching valve ( 3 ) in Aktorkolbenraum ( 8th ) adjusts only a pressure increase up to a predetermined maximum pressure, which is smaller than the pressure in the control room ( 9 ) with open switching valve ( 3 ) and which is greater than the pressure in the actuator-side return ( 17 ) with closed switching valve ( 3 ). Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskörper (29, 29') ein Hohlkörper mit einer gasbefüllten und elastisch verformbaren Hülle (30) ist.Servo valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compensating body ( 29 . 29 ' ) a hollow body with a gas-filled and elastically deformable shell ( 30 ). Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (28, 28') durch einen ohnehin vorhandenen Abschnitt des Aktorkolbenraums (8) oder eines anderen mit dem Aktorkolbenraum (8) kommunizierenden, in einem das Steuerventil (4) und das Schaltventil (3) enthaltenden Ventilkörper (2) ohnehin vorhandenen Raums gebildet ist.Servo valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the compensation chamber ( 28 . 28 ' ) through an already existing section of Aktorkolbenraums ( 8th ) or another with the actuator piston space ( 8th ) communicating in one the control valve ( 4 ) and the switching valve ( 3 ) containing valve body ( 2 ) already existing space is formed. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, – dass der Ausgleichsraum (28, 28') am axialen Ende eines Federraums (14) angeordnet ist, in dem eine Schließdruckfeder (15) angeordnet ist, die den Aktorkolben (6) in dessen Schließstellung antreibt, und/oder – dass der Ausgleichsraum (28, 28') in einem das Schaltventil (3) und das Steuerventil (4) enthaltenden Ventilkörper (2) und/oder im Aktor (5) ausgespart ist.Servo valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that - the compensation chamber ( 28 . 28 ' ) at the axial end of a spring chamber ( 14 ) is arranged, in which a closing pressure spring ( 15 ) is arranged, which the actuator piston ( 6 ) drives in its closed position, and / or - that the compensation space ( 28 . 28 ' ) in one the switching valve ( 3 ) and the control valve ( 4 ) containing valve body ( 2 ) and / or in the actuator ( 5 ) is omitted. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (28) als Ringraum ausgebildet ist, der koaxial zu einer Hubrichtung des Aktorkolbens (6) angeordnet ist.Servo valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the compensation chamber ( 28 ) is formed as an annular space which is coaxial with a stroke direction of the actuator piston ( 6 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Servorventil (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10.Fuel injection device with a servo valve ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 10.
DE200410053271 2004-11-04 2004-11-04 Electrohydraulic servo valve Withdrawn DE102004053271A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410053271 DE102004053271A1 (en) 2004-11-04 2004-11-04 Electrohydraulic servo valve
EP20050109508 EP1655477B1 (en) 2004-11-04 2005-10-13 Electrohydraulic servovalve
DE200550001239 DE502005001239D1 (en) 2004-11-04 2005-10-13 Electrohydraulic servo valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410053271 DE102004053271A1 (en) 2004-11-04 2004-11-04 Electrohydraulic servo valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004053271A1 true DE102004053271A1 (en) 2006-05-11

Family

ID=35708862

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410053271 Withdrawn DE102004053271A1 (en) 2004-11-04 2004-11-04 Electrohydraulic servo valve
DE200550001239 Active DE502005001239D1 (en) 2004-11-04 2005-10-13 Electrohydraulic servo valve

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200550001239 Active DE502005001239D1 (en) 2004-11-04 2005-10-13 Electrohydraulic servo valve

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1655477B1 (en)
DE (2) DE102004053271A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009103080A (en) * 2007-10-24 2009-05-14 Denso Corp Fuel injection valve
FR3017905B1 (en) * 2014-02-24 2018-12-07 Delphi International Operations Luxembourg S.A R.L. FUEL INJECTOR
US11220980B2 (en) * 2019-05-16 2022-01-11 Caterpillar Inc. Fuel system having isolation valves between fuel injectors and common drain conduit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824081B2 (en) * 2002-06-28 2004-11-30 Cummins Inc. Needle controlled fuel injector with two control valves
US7320310B2 (en) * 2003-04-02 2008-01-22 Robert Bosch Gmbh Fuel injector provided with provided with a pressure transmitter controlled by a servo valve
DE10328245A1 (en) 2003-06-24 2005-01-13 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
EP1655477B1 (en) 2007-08-15
DE502005001239D1 (en) 2007-09-27
EP1655477A1 (en) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1636484B1 (en) Injector for internal combustion engines
DE19742320A1 (en) Fuel injector
EP1853813A1 (en) Injection nozzle
DE102004010760A1 (en) Fuel injection device for internal combustion engines with Nadelhubdämpfung
WO2007000371A1 (en) Injector with a pressure intensifier that can be switched on
DE102004062006A1 (en) Fuel injector with directly controlled injection valve member
DE10326045A1 (en) Injection nozzle for internal combustion engines
EP1558843B1 (en) Fuel injection system for internal combustion engines
EP1655477B1 (en) Electrohydraulic servovalve
WO2001031191A2 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102005025141B3 (en) Valve, e.g. for dosing liquid, has controllable transfer element of variable expansion in length in the transfer path between actuator and valve needle
DE10233099A1 (en) Fuel injection device for a motor vehicle's internal combustion engine, has high-pressure fuel pump linked to fuel injection valve for each cylinder in the engine
EP1792073A1 (en) Injection nozzle
DE10111293B4 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
DE102005058079A1 (en) Fuel injector for internal combustion engine, has valve arrangement with switching condition, in which arrangement hydraulically couples reset path with high pressure system and couples operating path with low pressure system
EP1655479B1 (en) Fuel injection device
EP1704322B1 (en) Injection nozzle
DE102006047134A1 (en) Fuel injection system
DE102004038189A1 (en) Fuel injector linked to a high pressure fuel supply, for an IC motor, has an inner and a coaxial outer needle with separate control zones and switch valves
DE102006013704A1 (en) Fuel injector, e.g. for a motor vehicle, has an injector body, a jet body and an actuator for operating a needle-shaped injection valve element
DE10333688B3 (en) Fuel injection system with valve for internal combustion engine receives high-pressure fuel from common rail which passes to injection valve and working space between pistons
DE102005008973A1 (en) Injection jet for internal combustion engine has two coupling pistons with control surfaces
DE10343998A1 (en) injection
WO2002093000A1 (en) Fuel injection system
DE102004058689A1 (en) Fuel injection system

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee